[發明專利]一種復合納米材料、制備方法及應用

在審

• 申請號: 201811604290.5
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109603737A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 董榮雪;劉艷紅;董思民
• 申請（專利權）人: 杭州富陽鼎創科技有限公司
• 主分類號: B01J20/10
• 分類號: B01J20/10;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28
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本發明提供了一種復合納米材料、制備方法及應用，先以鈦酸酯、無水四氯化錫等為原料制成了錫摻雜的二氧化鈦溶膠，然后向該溶膠中加入四乙基原硅酸鹽的乙醇溶液和四乙基原硅酸鹽的氨水溶液，超聲波振蕩下微波反應，最后經陳化、干燥和煅燒等步驟獲得一種錫?二氧化鈦?二氧化硅復合納米材料，其作為污水處理吸附劑具有優異的吸附性能，污水處理效果好。

技術領域

本發明涉及納米材料技術領域，特別是涉及一種復合納米材料、制備方法及應用。

背景技術

污水處理如今已經演變為全球化的難題，由于工業化的迅猛發展，大量工業污水對生態環境和人類健康造成了嚴重威脅。特別是醫藥、化工、電鍍、印染等重污染工業產生的污水，毒性大，其直接排放會導致動植物死亡甚至絕跡，另外，工業污水還可能滲透到地下水，污染地下水，進而對將地下水作為生活用水的居民身體健康造成嚴重危害。

為了阻止環境進一步惡化，各國目前嚴控污水排放，并對污水提出了更高的處理要求。物理吸附是治理污水的便捷手段之一。

傳統材料作為吸附劑用于污水處理時，處理效果差，處理時間長，越來越難滿足當今的污水處理要求。隨著納米技術的發展，納米材料被廣泛應用到污水處理領域。由于納米材料具有相當大的比表面積，使其表現出許多宏觀物體所不具備的物理特性，如量子尺寸效應、體積效應和表面效應等。

專利CN107715848B公開了一種改性納米材料及其在含銻廢水處理中的應用，采用腐殖酸修飾二氧化鈦納米管，其主要針對銻去除，對污水的綜合治理效果欠佳。

發明內容

本發明的目的就是要提供一種復合納米材料、制備方法及應用，可用于污水處理領域，作為一種污水處理吸附劑，具有良好的污水處理效果。

為實現上述目的，本發明是通過如下方案實現的：

一種復合納米材料的制備方法，包括以下兩個步驟：

（1）將鈦酸酯和無水四氯化錫加入無水乙醇中，攪拌均勻，邊攪拌邊滴加乙酸-乙醇-水混合液，滴加完畢后繼續攪拌，靜置，得到錫摻雜的二氧化鈦溶膠；

（2）向步驟（1）所得錫摻雜的二氧化鈦溶膠中加入四乙基原硅酸鹽的乙醇溶液和四乙基原硅酸鹽的氨水溶液，超聲波振蕩下微波反應，陳化，干燥，煅燒，得到錫-二氧化鈦-二氧化硅復合納米材料。

優選的，步驟（1）中，所述鈦酸酯選自鈦酸丁酯、鈦酸異丙酯或鈦酸乙酯中的任一種。

優選的，步驟（1）中，鈦酸酯、無水四氯化錫、無水乙醇和乙酸-乙醇-水混合液的質量體積比為1g：0.2～0.4g：8～10mL：4～6mL；所述乙酸-乙醇-水混合液中，乙酸、乙醇和水的體積比為1：10～12：2～4。

優選的，步驟（1）中，滴加乙酸-乙醇-水混合液時攪拌速率為500～600轉/分鐘。

優選的，步驟（1）中，控制在20～30分鐘將乙酸-乙醇-水混合液滴加完畢。

優選的，步驟（1）中，靜置時間為30～35小時。

優選的，步驟（2）中，四乙基原硅酸鹽的乙醇溶液、四乙基原硅酸鹽的氨水溶液、錫摻雜的二氧化鈦溶膠的體積比為1：1.2～1.5：8～10；其中，四乙基原硅酸鹽的乙醇溶液的質量濃度為0.1～0.2g/mL，四乙基原硅酸鹽的氨水溶液的質量濃度為0.06～0.08g/mL。

優選的，步驟（2）中，超聲波振蕩下微波反應的具體工藝條件為：超聲波頻率為25～35kHz，微波功率為300～500W，反應時間為2～4分鐘。

優選的，步驟（2）中，陳化時間為30～40小時。

優選的，步驟（2）中，干燥條件為：90～100℃干燥5～6小時。